Lugar correcto para colocar escudos para pares trenzados

Tengo dos PCB conectadas por un cable que contiene 5 subcables:

• Alimentación de 6v a través de un cable coaxial a medida (similar al que se encuentra en las fuentes de alimentación de las computadoras portátiles).
• 2x 100mbps LVDS a través de un par trenzado de impedancia de 100ohm.
• 2x 1mbps CAN a través del mismo cable de par trenzado de 120ohm.

Cada cable LVDS se termina en el extremo RX con una resistencia de 100 ohmios. Tienen pantalla de láminas con cables de drenaje.

Cada cable CAN se termina en ambos extremos con una resistencia de 120 ohmios. Tienen pantalla de láminas con cables de drenaje.

La alimentación de 24v aislada se entrega a la placa izquierda, donde se baja a 6v (no aislada). Ambas placas contienen su propio regulador DCDC de 3.3v (no aislado) para la electrónica local.

Mis preguntas:

¿En qué extremos deben estar conectados los escudos? Supongo que los escudos LVDS deben estar conectados en el extremo de la fuente , como se muestra en el diagrama.

Dado que ambos extremos de los buses CAN son fuentes, ¿deben conectarse ambos extremos de los blindajes CAN a GND?

Agregado: Ambos PCB están alojados en cajas de plástico y no hay conexión a tierra.

Esta es una pregunta difícil de responder, principalmente porque RF y EMI son increíblemente no intuitivos. Se podría decir que si alguien dice entender EMI, entonces ciertamente no lo entienden. No pretendo entender completamente EMI. Sé mucho al respecto, pero tengo algunos agujeros en mi conocimiento. Considera eso cuando leas mi respuesta.

Mi principal preocupación es que LVDS, y realmente cualquier otro método de señalización diferencial que no use transformadores de aislamiento, no sea perfectamente diferencial. Hay desajustes en los controladores diferenciales que causan "ruido" en modo común en el par de diferencias. Este ruido de modo común también tiene una ruta de retorno de señal, que estaría en GND o escudo en este escenario. El problema con tener los blindajes desconectados en un extremo es que esta ruta de retorno de señal estaría en el cable de alimentación, causando un área de bucle enorme y, por lo tanto, una EMI enorme. Si bien la corriente de retorno de ruido en modo común es pequeña, el área del bucle es grande, por lo que esto debe tenerse en cuenta en el diseño.

En un diseño mío, ejecuté algunas señales de 2.5 GHz a través de un cable SATA de 18 ". Para aquellos que no lo saben, un cable SATA tiene dos pares de diferencias y dos pantallas. Ambas pantallas están conectadas juntas en los extremos. No hay cables GND en el cable que no sean los blindajes. En mi diseño, los blindajes se conectaron para señalizar GND en ambos extremos. Este diseño funcionó muy bien y está en producción en volumen en este momento. Cumple con FCC Clase B, y el versión CE equivalente, para cumplimiento electromagnético, incluidas emisiones radiadas, susceptibilidad de RF y susceptibilidad a ESD.

Continuando con la comparación SATA, todas las placas base / unidades SATA conectan los blindajes en ambos extremos, y funcionan bien a altas velocidades. Los cables SATA están disponibles en una longitud de aproximadamente 6 pulgadas a 2 pies, similar a lo que está utilizando el OP. Los sistemas con SATA cumplen con las normas EMC más estrictas. Y se envían en decenas a cientos de millones de unidades por año.

Si estuviera diseñando este sistema, conectaría los escudos en ambos extremos. Hay millones de sistemas modernos que muestran que esto funciona.

Los LVDS tienen una terminación diferencial (a través de las fases), por lo que no debe haber flujo neto de corriente: está equilibrado. Los pares trenzados le brindan propagación en modo cuasi TEM, por lo que la preocupación del escudo aquí es un campo puramente eléctrico. termina en un extremo como has dibujado para evitar la introducción de bucles actuales.

Como ha implementado un sistema CAN diferencial y va de punto a punto en lugar de en bus, se aplican los mismos argumentos para esto que para el LVDS. Rompería la conexión del escudo en el RHS pero mantendría el del LHS.

Su conexión de alimentación se ve bien. Todo el flujo de corriente de la imagen de la energía volverá a fluir cerca de la energía que entra. No hay flujo de corriente de la imagen de ninguna de las señales porque son diferenciales y están terminadas, por lo que un retorno a tierra de la señal asociado con la energía está bien.

No menciona si hay otros posibles circuitos / cables agresores alrededor. eso puede cambiar este esquema.

Para verificación, lea el libro de Henry Ott sobre este tema "técnicas de reducción de ruido en sistemas electrónicos"

He tenido problemas con una disposición similar en la que el circuito regulador RH 3V3 necesitaba un mejor desacoplamiento para evitar que las corrientes de modo de conmutación tomaran una ruta parcial a través de pantallas de datos conectadas a tierra en ambos extremos. No digo que no se conecte a tierra en ambos extremos, solo tenga cuidado con el regulador 3V3 si es un conmutador. El problema se manifestó como corrupciones ocasionales de datos y sospecho que fue la corriente de energía a través de las pantallas de datos que se unió a ambos cables en el par trenzado y causó los "problemas" de modo común del receptor.